ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) は、海洋世界と思われる大気中に炭素ベースの分子の証拠を発見しました。
太陽系外の惑星 外惑星 K2-18 b は、これまでの研究や観測のように、太陽系外の生命を探索する天文学者にとって魅力的なターゲットです。 ハッブル宇宙望遠鏡 彼らは、この惑星は海洋、あるいは生命にとって不可欠な要素である液体の水で満たされた「ヘシアン」世界である可能性があると示唆した。 K2-18 b の半径は地球の 2 ～ 3 倍で、距離は 120 km です。 光年 から離れて 太陽系。
新しい結果は、K2-18 bの大気中にアンモニアは検出されずに二酸化炭素とメタンの痕跡が示されており、おそらく水素が豊富な大気の下に水の海の存在を示していると考えられます。
「私たちの発見は、他の場所で生命を探す際に多様な居住可能な環境を考慮することの重要性を強調しています」と研究の筆頭著者でケンブリッジ大学の科学者ニク・マドゥスダンは述べています。 彼は声明でこう述べた。 「伝統的に、系外惑星での生命の探索は主に小さな惑星に焦点を当ててきました。 岩石惑星ですが、より大きなヘシアン世界の方が大気観測には適しています。」
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約8.6倍の質量で 土地 それはその素晴らしい星の中にあります 居住可能地域– 液体の水が存在するには暑すぎず、寒すぎない地域 – K2-18 b は、太陽系にある地球サイズの惑星の一例です ネプチューン。 これらの世界は「亜海王星惑星」と呼ばれ、太陽系のどの惑星とも異なるため、大気の性質について現在議論している天文学者にとっては謎となっている。
この研究は、亜惑星と海王星の両方の大気と環境条件を覆っているベールを解くのに役立つはずです ヘシアン世界 。
これは太陽系外に生命が存在した証拠なのでしょうか？
炭素分子の変換に加えて、 JWSTこの結果は、K2-18 b の雰囲気にはもっと刺激的なものがある可能性があることも示しました。
宇宙望遠鏡は、主に植物プランクトンによって生成され、生命の副産物として地球上でのみ生成される硫化ジメチル（DMS）を検出したようです。 研究チームは、炭素分子の存在よりも確実性がはるかに低いこの発見については慎重である。 「今後のウェッブ観測により、DMSがK2-18 bの大気中にかなりのレベルで実際に存在するかどうかを確認できるはずです」とマドゥスダン氏は説明した。
この警戒感は、推測に関して言えば、K2-18 b の結果にもっと一般的に適用されるべきです。 エイリアンの生活。 たとえ惑星に液体の水の海と炭素分子を含む大気があるとしても、それは必ずしも生命が生息していること、あるいは系外惑星が生物をまったく養うことができることを意味するわけではありません。
そして、この惑星の幅は地球の約 2.6 倍であり、この惑星の大きさは、その内部に海王星と同様の高圧の氷が含まれていることを意味しますが、大気と海洋の表面は海王星よりも薄いです。 これは、地球が液体の水を沸騰させ、生命が住めないほど海が熱くなる可能性があることを意味する。
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が海洋世界を直接見た方法
K2-18 b のような遠方の世界の大気組成を評価することは、大気から反射される光が親惑星から来る光に比べて非常に弱いため、簡単な作業ではありません。 出演者。 マドゥスダンとチームは、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の視点から惑星がその星の表面を横切るのを待つことによって、K2-18 b でこれを行いました。 これは、親星の光が惑星の大気を通して直接輝くことを意味します。
化学元素や化合物は、特定の異なる波長で光を吸収および放出します。つまり、それらが惑星の大気中にあると、その大気を通過する星の光に明確な「痕跡」、つまり星の「スペクトル」を残します。
「この結果は、JWST の拡張された波長範囲と前例のない感度によってのみ可能となり、わずか 2 回の通過でスペクトル特徴の堅牢な検出が可能になりました」とマドゥスダン氏は説明しました。 「比較のために、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使用した1回のトランジット観測は、数年間にわたって比較的狭い波長範囲で行われた8回のハッブル観測に匹敵する解像度を提供しました。」
研究チームの発見は、親星の表面をK2-18 bがわずか2回通過した際にジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によって収集されたデータを反映している。 今後も系外惑星のさらなる観測が行われますが、これらの結果を支えたチームは、これまでに観測したものはすでにジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の威力の証拠であり、たった1回のトランジットで同量のデータを配信できると信じています。ハッブルは 8 つの同様の交差点で収穫できるということです。
チームは今後、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡とその中間赤外線装置を使用してK2-18 bの観測を続ける予定です(陽気な）特に、彼らはその発見を検証するだけでなく、系外惑星の環境条件に関するより多くの情報を収集することを目的としています。
「私たちの最終的な目標は、居住可能な太陽系外惑星上の生命体を特定することであり、それによって地球上の私たちの場所に対する理解が変わることになるでしょう。」 宇宙「私たちの発見は、この取り組みにおけるヘシアン世界のより深い理解に向けた有望な一歩です」とマドゥスダン氏は結論づけた。
チームの研究は、Astrophysical Journal Letters への掲載が受理されました。
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